Acon | 45W氮化镓充电器之拆解篇

下面我们就对这款 45W氮化镓充电器进行拆解，看看内部是如何设计的，使用了什么方案。首先从充电器外壳接缝处拆开充电器，抽出内部PCBA模块，内部PCBA模块为多块小板焊接组合，外层包有铜片和麦拉片帮助散热。中元电子

黄铜散热片焊接固定在PCB上，使用麦拉片与PCB绝缘。

焊接拆下外层包裹的散热片，散热片与PCBA模块之间注胶导热，变压器与降压小板之间有麦拉片绝缘。使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为31.97mm。包括折叠插脚的长度约为41.49mm。

PCBA模块宽度约为31.03mm。

PCBA模块高度约为31.17mm。

PCBA模块由两块小板与主板焊接组成，其中输入端小板焊接高压电解电容，共模电感，整流桥等器件，交流输入采用弹片压接在主板上供电。

输出侧小板焊接输出母座以及二次降压电路，立体利用空间，提升空间利用率。

焊接拆分PCBA模块，分别为二次降压小板，开关电源和整流滤波小板，充电器采用反激开关电源设计，同步整流，固定电压输出。输出电压通过输出小板上焊接的二次降压电路，由协议芯片根据负载需求，调节输出电压满足负载需求。

下面就从输入端开始了解各个元器件的信息。

输入端延时保险丝为贴片焊接，连接在交流输入端，规格为3.15A 250V。

整流滤波电路焊接在垂直的小板上，小板正面焊接共模电感，NTC浪涌抑制电阻，高压电解电容和差模电感。

共模电感采用绝缘线和漆包线并绕，底部焊接绝缘支架，用于过滤EMI干扰。

NTC热敏电阻用于抑制充电器插电的冲击电流，减小或消除插电时的火花，直径8mm，冷态电阻2.5Ω。小板背面焊接一颗WRMSB40M整流桥，这颗软桥通过较软的恢复曲线，比较平滑的关断特性，可以降低二极管结电容达到非常少的谐波振荡产生的效果。 铝电解电容器

高压滤波电容来自Acon中元，规格为39μF 400V，连接在整流桥输出端，将整流桥输出的脉动直流电滤波为直流电。

差模电感采用热缩管包裹绝缘，整流滤波小板输出的直流电连接到开关电源小板上，将整流桥发热元件和氮化镓合封芯片分开焊接在不同的电路板上，降低温升。

开关电源小板正面焊接高压滤波电解电容，输出滤波固态电容，开关变压器和贴片光耦。

在开关电源小板上焊接一颗高压滤波电解电容，33μF 400V，两颗滤波电容总容量为72μF。 

内部集成氮化镓开关管的主控芯片特写，丝印YGN10 KA09070，型号为HL9552，提供集成GaN的合封芯片。HL9552内置260mΩ氮化镓开关管和QR控制器，具备高集成度，高转化效率，可实现小体积化的快充设计。支持CCM/QR/DCM控制模式，集成了逐周期限流，AOCP，OTP和LPS等功能，具备超低待机功耗20mW。拆解了解到，Elevation的合封氮化镓器件此前还被安能科技超迷你30W氮化镓充电器使用过。

充电器采用铜箔屏蔽，使用高温胶带缠绕绝缘，标签标注充电器型号CD294，搭配HL9552氮化镓合封芯片使用。

CT1018光耦用于输出电压反馈。

贴片Y电容型号TMY1102M，具有体积小、重量轻等特色，非常适合应用于氮化镓快充这类高密度电源产品中。

次级同步整流控制器丝印IBHJ，实际型号为MP6908A，最高工作频率为600KHz。支持DCM、CCM、QR、ACF多种工作模式，支持高侧和低侧应用，具备振铃检测防止误开通。 

同步整流管型号为ZMS040N10N，是一颗耐压100V的NMOS，导阻4mΩ，采用DFN5*6封装。 

输出滤波固态电容BC系列，规格为820μF 25V。  

输出降压电路和USB-C母座焊接在单独的小板上，充分利用空间，并打胶水固定成为一个整体。 

拆下二次降压小板，小板正面焊接两颗输出滤波固态电容和对应的降压电感以及USB-C母座。

小板背面焊接两路同步整流降压电路和一颗协议芯片。

协议芯片采用IP2738，两个接口输出均由其控制。IP2738是一颗双路协议芯片，支持双口18-140W快充应用，具备独立的反馈控制，具备独立的USB PD控制，相当于两颗IP2736整合到一颗芯片内部，快充规格与IP2736相同。支持USB PD3.1 28V EPR档位，并支持PD3.0/PPS等丰富全面的快充协议，兼容性非常好。IP2738内置四路独立的NMOS驱动，可用于多个接口输出控制，控制多个VBUS开关管进行输出端口切换以及两路电源并联控制，并且支持双路独立的过流、过压以及短路保护，确保使用安全。

用于降压输出的同步整流降压控制器型号为IP6550，是一款支持36V输入的同步降压控制器，内置NMOS管驱动，外置两个MOS管进行高效同步整流降压。IP6550通过反馈引脚调节输出电压。开关频率135KHz，输入端耐压48V，内置完善的保护功能，采用QFN5*6封装，可实现简化的同步降压转换电路设计。 

两颗同步降压开关管型号RUH4040M2，NMOS，耐压40V，导阻为5.5mΩ，采用PDFN3333封装。右上角R010电流采样电阻用于输出电流检测，进行过电流保护功能。

磁环降压电感外套热缩管绝缘保护。 

在胶水下面是VBUS开关管，与同步降压管同型号。 输出滤波电容CT系列固态电容，规格为220μF 25V。

两路USB-C母座特写，白色胶芯，过孔焊接。 

全部拆解完毕，来张全家福。 

拆解总结

45W氮化镓充电器小巧便携，配备折叠插脚，收纳及携带都十分方便。充电器具备双USB-C口输出，支持45W功率盲插，支持20V输出可以为笔记本电脑充电，同时支持3.3-11V 4.05A PPS快充，可以为三星手机高速充电，并且对支持大功率PPS快充的安卓手机，也有很好的快充效果。V-Chip片式铝电解电容器。 通过拆解了解到，这款充电器采用三块PCB板组合焊接，将整流桥，氮化镓合封芯片以及二次降压电路分别焊接在不同的PCB上，充分分摊热量，降低温升。HL9552内置260mΩ导阻氮化镓开关管，采用QFN5*6封装，集成度高且外围精简，待机功耗也很低，非常适合快充电源应用。充电器采用二次降压电路的设计，输出采用IP2738双路协议芯片+两路IP6550同步降压控制器的组合，支持功率盲插和自动分配，无需外置单片机进行接口功率控制。高压滤波电容采用中元电解电容，输出固态电容PCBA模块外层包裹铜片进行散热，提升散热效果。